小潔家購買某型號的四輪汽車的質量為1.8t，每個輪子與地面的接觸面積為20cm2．假期全家開車去某地旅遊，下車...

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問題詳情：

小潔家購買某型號的四輪汽車的質量為1.8t，每個輪子與地面的接觸面積為20cm2．假期全家開車去某地旅遊，下車時觀察里程錶確定汽車行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（假設汽油完全燃燒），汽車發動機在這段時間內的功率為20kW．求：（1）汽車靜止時對路面的壓強．（2）汽車行駛的平均速度是多少？（3）汽車行駛過程的牽引力是多大？（4）汽車發動機的效率是多少？（已知ρ汽油=0.8×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，g=10N/kg）

【回答】

試題分析：（1）汽車靜止時對路面的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，再利用p=求出對路面的壓強；（2）已知行駛的路程和所用的時間，根據速度公式可求行駛的速度；（3）已知功率和速度，根據公式P===Fv可求牽引力的大小；（3）根據公式W=Pt可求汽車行駛過程所做的功，根據密度公式求出燃油的質量，再根據Q=mq求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等於汽車發動機的效率．（1）汽車靜止時對路面的壓力： F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N，汽車對地面壓強： p===2.25×106Pa；（2）汽車行駛速度： v===90km/h=25m/s；（3）根據P===Fv可得：汽車牽引力F===800N；（4）汽車行駛過程所做的功： W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J，根據ρ=可得：消耗的燃油的質量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg，燃油完全燃燒放出熱量： Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J，汽車發動機的效率是： η=×100%=×100%=25%．考點：壓強的大小及其計算；變速運動與平均速度；功率計算公式的應用；熱機的效率點評：本題是一道綜合計算題，考查的知識點較多，有重力的計算公式、壓強的計算公式、功的計算公式、功率的計算公式、機械效率的計算公式以及有關熱值的計算等．解題時要注意各知識點的綜合應用